JP2003274658A - Dc−dcコンバータ - Google Patents
Dc−dcコンバータInfo
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Abstract
圧を上昇させる制御を行うことができる新規なDC−D
Cコンバータを提供する。 【解決手段】 フォワード型DC−DCコンバータにお
いて、二次側に電圧検出部6を有し、この電圧検出部6
に誤差アンプ7を設け、この誤差アンプ7の出力を逆電
流検知用比較器8の入力に接続し、この逆電流検知用比
較器8の出力を逆電流抑制手段9の出力に接続し、この
逆電流抑制手段9の入力を前記誤差アンプ7の入力に接
続し、この逆電流検知用比較器8の出力を逆電流抑制手
段9の出力に接続し、この逆電流抑制手段9の入力を前
記誤差アンプ7の入力に接続し、一次側のピーク電流を
検出してスイッチングのオン期間を決めるピーク電流モ
ード制御を行い、誤差アンプ7の出力レベルを基準電圧
と比較し、ある一定レベル以下になったとき出力電圧を
上昇させることで逆電流を抑制させることを特徴とする
DC−DCコンバータ。
Description
縁されたトランスを備え、一次回路に主スイッチを設
け、スイッチング電源装置等に組み込まれるフォワード
型DC−DCコンバータに関するものである。
フォワード型DC−DCコンバータとして、特開200
0−159545公報に開示してあるDC−DCコンバ
ータがある。これを図3に示す。
−二次間が絶縁されたトランス3を備え、主スイッチ4
を設けてあり、この主スイッチ4のオン・オフ動作によ
りトランス3の一次巻線N1のエネルギーを二次巻線N
2に出力する一次回路1と、トランス3の二次巻線N2
から出力される電圧を整流平滑して直流の電圧を出力す
る二次回路2と、トランス3に設けた補助巻線N3から
出力される電圧を整流平滑し、二次回路2から出力され
る電圧の検出電圧として出力する電圧検出部6とを設け
てある。
を設けてあり、この誤差アンプ7の負の入力に検出電圧
を入力し、正の入力に基準電圧検出電圧を入力するよう
にしてある。また、このDC−DCコンバータはコンパ
レータ13を設けてあり、このコンパレータ13の負の
入力に三角波を入力し、正の入力に誤差アンプ7の出力
を入力するようにしてある。また、コンパレータ13の
出力は主スイッチ4のゲートに接続し、主スイッチ4に
パルスを発生するようにしてある。
入力側へ向かい逆電流を検知する逆電流検知手段と、逆
電流が検知されたときに主スイッチ4のスイッチング動
作を入出力変換比の増加方向に制御して逆電流の通電量
を抑制する逆電流抑制手段9とを設けてある。
してあり、アノードを電圧検出部6に接続し、カソード
を逆電流検知手段に接続してある。逆電流検知手段は一
次側の電流を検知する電流検知部10と逆電流検知用比
較器8を備えてある。電流検知部10は主電源と主スイ
ッチ4との間に電流検出抵抗を設け、この抵抗と並列
に、コンデンサと抵抗との直列回路を接続して構成して
ある。また、逆電流検知用比較器8はコンパレータと基
準電圧源を備え、コンパレータの正の入力に電流検知部
10を接続し、同じく負の入力に基準電圧源を接続し、
同じく出力に逆電流抑制手段9であるダイオードのカソ
ードを接続してある。
8の非反転入力端子への入力電圧の低下を利用し、逆電
流通電時には逆電流検知用比較器8の出力側の電圧を低
下させて、逆電流抑制手段9がオンするように設定され
ており、逆電流通電時には、逆電流検知用比較器8の動
作によって逆電流抑制手段9がオン状態となって、電圧
検出部6の接続部から誤差アンプ7に向かう電流の一部
が接続部から逆電流抑制手段9側に分留し、出力電圧が
増加する。
比を増加させる構成であるため、逆電流の通電量を抑制
することができ、大きな逆電流通電に起因した様々な問
題を防止することができる。しかし、このDC−DCコ
ンバータは逆電流を検知するために、一次側の電流を検
知する電流検知部10を必要とするため、回路構成が複
雑になるという課題がある。
鑑みてなされたものであり、より容易な構成で、逆電流
を抑制して出力電圧を上昇させる制御を行うことができ
る新規なDC−DCコンバータを提供する。
めになされた発明は、ピーク電流を検出してスイッチン
グのオン期間を制御することで、定電圧制御を行うピー
ク電流モード制御を使用しているコンバータでは、電圧
誤差アンプの出力レベルが一次側電流のピーク値にする
ため、通常の制御回路に新たに電流検知手段を設けるこ
となく、制御回路内の誤差アンプレベルを監視すること
で逆電流を検知することを可能にした。
係るDC−DCコンバータの実施例を説明する。図1は
本発明の実施例の回路図であって、1は一次回路、2は
二次回路、3はトランス、4は主スイッチ、5は補助回
路、6は電圧検出部、7は誤差アンプ、8は逆電流検知
用比較器、9は逆電流抑制手段、11は主電源、12は
コンデンサ、13はコンパレータ、14は出力ライン、
15は発振器である。
は、一次−二次間が絶縁されたトランス3を備え、一次
側に主スイッチ4を設けてあり、この主スイッチ4のオ
ン・オフ動作によりトランス3の一次巻線N1のエネル
ギーを二次巻線N2に出力する一次回路1と、前記トラ
ンス3の二次巻線N2から出力される電圧を整流平滑し
て直流の電圧を出力する二次回路2と、トランス3に設
けた補助巻線N3から出力される電圧を整流平滑する補
助回路5を介して、前記二次回路2から出力される電圧
の検出電圧として出力する電圧検出部6とを設けてある
を設けてあり、この誤差アンプ7の負の入力に検出電圧
を入力し、同じく正の入力に基準電圧を入力するように
してある。また、このDC−DCコンバータはコンパレ
ータ13を設けてあり、このコンパレータ13の負の入
力を主スイッチ4のソースに接続し、同じく正の入力に
誤差アンプ7の出力を入力するようにしてある。また、
コンパレータ13の出力は出力ライン14のリセット入
力に接続し、この出力ライン14のセット入力に発振器
15を接続してある。この出力ライン14の出力を主ス
イッチ4のゲートに接続してある。
入力側へ向かい逆電流を検知する逆電流検知手段と、逆
電流が検知されたときに主スイッチ4のスイッチング動
作を入出力変換比の増加方向に制御して逆電流の通電量
を抑制する逆電流抑制手段9とを設けてある。
してあり、アノードを電圧検出部6に接続し、カソード
を逆電流検知手段に接続してある。逆電流検知手段はコ
ンパレータと基準電圧源とからなる逆電流検知用比較器
8で構成してあり、逆電流検知用比較器8のコンパレー
タの正の入力に誤差アンプ7の出力を入力するようにし
てあり、同じく負の入力に基準電圧源を接続し、同じく
出力に逆電流抑制手段9であるダイオードのカソードを
接続してある。
バータにおいて、以下のように作用する。先ず、発振器
15がオンすると、出力ライン14のセット入力に信号
が出力され、これと同時に主スイッチ4がオンする。主
スイッチ4がオンすることにより、トランス3を介して
二次回路2に電流が流れる。
1に流れる電流はある一定の傾きで増加する。誤差アン
プ7は、負荷電流が増加すると出力電圧を一定に保つ為
に誤差アンプ出力レベルも増加する方向に制御される。
従って負荷電流が大きいほど誤差アンプ出力レベルは上
昇する。
ンバータは、ピーク電流を検出してスイッチングのオン
期間を制御することで定電圧の制御を行うピーク電流モ
ード制御を使用しているコンバータであり、このピーク
電流モード制御により、誤差アンプ7の出力レベルは一
次側の電流のピークレベルに制御されており、電流レベ
ルに比例する。従って、この誤差アンプ7の出力がある
一定値以下になったときに、逆電流が流れ始めたと認識
し、電圧検出部6のレベルを制御して出力電圧を上昇さ
せる動作を行う。
電流が抑制されるため、逆電流はある一定以上は流れな
くなり、逆電流が原因による素子の破壊を防ぐことがで
きる。
は、一次−二次間が絶縁されたトランス3を備え、一次
側に主スイッチ4を設けてあり、この主スイッチ4のオ
ン・オフ動作によりトランス3の一次巻線N1のエネル
ギーを二次巻線N2に出力する一次回路1と、前記トラ
ンス3の二次巻線N2から出力される電圧を整流平滑し
て直流の電圧を出力する二次回路2を設けてあり、二次
回路2から出力される電圧の検出電圧として出力する電
圧検出部6を二次回路2の出力側に設けてある。即ち、
図1のDC−DCコンバータは間接制御方式であるが、
こちらは直接制御方式である。
示実施例とほぼ同様であり、作用もほぼ同様である。本
発明は制御方式が間接か直接かにより左右されず、逆電
流はある一定以上は流れなくなり、逆電流が原因による
素子の破壊を防ぐことができる。
スイッチングのオン期間を制御することで、定電圧制御
を行うピーク電流モード制御を使用しているコンバータ
では、電圧誤差アンプの出力レベルが一次側電流のピー
ク値にするため、通常の制御回路に新たに電流検知手段
を設けることなく、制御回路内の誤差アンプレベルを監
視することで逆電流を検知することができる効果があ
る。
流検知用比較器の入力に接続し、この逆電流検知用比較
器の出力を逆電流抑制手段の出力に接続し、この逆電流
抑制手段の入力を前記誤差アンプの入力に接続した構成
により、補助回路を用いない直接制御方式のDC−DC
コンバータであっても、補助回路を用いる間接制御方式
のDC−DCコンバータと同様に前記効果を得ることが
でき、逆電流はある一定以上は流れなくなり、逆電流が
原因による素子の破壊を防ぐことができる効果がある。
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 一次−二次間が絶縁されたトランスを備
え、一次回路に主スイッチを設けたフォワード型DC−
DCコンバータにおいて、前記一次回路のピーク電流を
検出してスイッチングのオン期間を決めるピーク電流モ
ード制御を行い、出力電圧レベルを検出する電圧検出部
を有し、この電圧検出部に誤差アンプを設け、この誤差
アンプの出力を逆電流検知用比較器の入力に接続し、こ
の逆電流検知用比較器の出力を逆電流抑制手段の出力に
接続し、この逆電流抑制手段の入力を前記誤差アンプの
入力に接続してあることを特徴とするDC−DCコンバ
ータ。 - 【請求項2】 請求項1記載のDC−DCコンバータに
おいて、前記トランスに補助巻線を設け、この補助巻線
に検出回路を接続してあることを特徴とするDC−DC
コンバータ。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のDC−DCコンバ
ータにおいて、前記逆電流検知用比較器はコンパレータ
と基準電圧源とを備え、このコンパレータの一方の入力
を前記誤差アンプの出力に接続し、同じく他方の入力を
前記基準電圧源に接続し、同じく出力を前記電圧抑制手
段に接続してあることを特徴とするDC−DCコンバー
タ。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のDC
−DCコンバータにおいて、前記逆電流抑制手段をダイ
オードで構成し、このダイオードのアノードを前記電圧
検出部に接続し、同じくカソードを前記逆電流検知用比
較器に接続してあることを特徴とするDC−DCコンバ
ータ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002074526A JP4100940B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | Dc−dcコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003274658A true JP2003274658A (ja) | 2003-09-26 |
JP4100940B2 JP4100940B2 (ja) | 2008-06-11 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007318909A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nec Computertechno Ltd | スイッチング電源及びその電源制御部 |
JP2013150456A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Rohm Co Ltd | Dc/dcコンバータおよびその制御回路、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器 |
JP2021182795A (ja) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074526A patent/JP4100940B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP7342786B2 (ja) | 2020-05-18 | 2023-09-12 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
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